專利名稱：一種作為微生物發(fā)酵氮源的蝦蛋白及其制備與應用的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種可作為微生物發(fā)酵氮源的蝦蛋白產(chǎn)品及其制備方法與應用。
背景技術(shù)：
微生物發(fā)酵的氮源是微生物發(fā)酵生產(chǎn)中必不可少的原料。目前，國內(nèi)外發(fā)酵工業(yè)中作為氮源的物質(zhì)有多種，動物蛋白胨，牛肉浸膏，酵母浸膏，大豆餅粉，魚粉是主要的幾種。其中動物蛋白胨，牛肉浸膏，酵母浸膏三種氮源微生物利用較好，是效果比較突出的品種。而蝦蛋白目前主要來源于蝦加工的副產(chǎn)物，有海蝦加工的副產(chǎn)物，也有淡水蝦加工的副產(chǎn)物。將蝦加工副產(chǎn)物進行擠壓，水淋洗，過濾可得蝦蛋白液，濃縮干燥可得蝦蛋白粉?，F(xiàn)行蝦蛋白的用途是作飼料營養(yǎng)強化劑，包括將蝦蛋白酶解后添加于飼料，以及蝦蛋白提取蝦青素后用于飼料。將蝦蛋白加工為微生物發(fā)酵氮源尚未開展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了更好的利用蝦蛋白資源。每年全國海蝦與淡水蝦加工的量均較大，加工企業(yè)有大量的蝦蛋白資源，將蝦蛋白加工為微生物發(fā)酵工業(yè)的氮源，是經(jīng)濟價值較高的做法，比現(xiàn)有技術(shù)作為飼料營養(yǎng)強化劑有更好的經(jīng)濟效益。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種作為微生物發(fā)酵氮源的蝦蛋白，由如下方法制得取蝦加工為蝦仁的副產(chǎn)物蝦頭，粉碎，壓濾，濾渣加水攪拌，再次壓濾，合并濾液，加水至固含量為8% 12%，過濾取濾液加入濃硫酸(98%)至硫酸濃度為15 25g/L，加熱至100°C攪拌水解4飛小時，水解結(jié)束后用飽和氫氧化鈉水溶液中和至PH為7，真空濃縮至固含量為18°/Γ20%，噴霧干燥得到所述蝦蛋白粉，干基蛋白質(zhì)含量達80%以上。本發(fā)明還包括制備所述蝦蛋白的方法，所述方法如下取蝦加工為蝦仁的副產(chǎn)物蝦頭，粉碎(約10目即可)，壓濾(可使用約20目篩網(wǎng)進行壓濾)，濾渣加水攪拌，再次壓濾(20目篩網(wǎng))，合并濾液，加水至固含量為8°/Γ 2%，過濾(80目濾網(wǎng))取濾液加入濃硫酸(98%)至硫酸濃度為15 25g/L，加熱至100°C攪拌水解4飛小時,水解結(jié)束后用飽和氫氧化鈉水溶液中和至PH為7，真空濃縮至固含量為189Γ20%，噴霧干燥得到所述蝦蛋白粉。所述真空濃縮在真空度O. 8^0. 9大氣壓、溫度8(TlO(rC下進行。本發(fā)明還涉及所述的蝦蛋白作為微生物發(fā)酵用氮源的應用。具體的，所述蝦蛋白可作為氮源用于配制酵母的發(fā)酵培養(yǎng)基，所述發(fā)酵培養(yǎng)基組成如下葡萄糖150g/L，蝦蛋白粉3(T40g/L(質(zhì)量為葡萄糖質(zhì)量2(Γ25%為佳)，硫酸胺2 g/L, KH2PO4 5g/L, MgSO4. 7H20 O. 4 g/L, CaCl2 O. I g/L，溶劑為水，pH 4. O。酵母發(fā)酵時種子液可按如下方法制備κ字活性干酵母(宜昌安琪酵母集團生產(chǎn))I. OOg加入60ml滅菌的含葡萄糖60g/L的糖液中，在38°C活化I. 5小時，即為種子液。酵母發(fā)酵方法所配制培養(yǎng)基在500ml三角瓶裝量300ml，每一試驗條件平行配三瓶，115°C下滅菌30min，將種子液按10 %接種量接到已滅菌培養(yǎng)基中，在恒溫(32°C )培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。間隔一段時間取樣，每次取樣I. 0ml，測定發(fā)酵液中的酵母細胞數(shù)、糖度及pH值三個參數(shù)。發(fā)酵終止后發(fā)酵液蒸餾出IOOml，用酒精度計測定其酒精度，試驗結(jié)果取平均值。發(fā)酵48小時，糖度低于10g/L，酒精度可達10% (V/V)0本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在從兩個方面來比較，一是與現(xiàn)有蝦加工副產(chǎn)物蛋白利用技術(shù)比較，現(xiàn)有蝦加工副產(chǎn)物中的蛋白利用主要是作飼料添加劑，作為飼料營養(yǎng)強化劑，與作飼料相比，本發(fā)明制備蝦蛋白作發(fā)酵氮源，經(jīng)濟附加值提高。另一方面與現(xiàn)有微生物發(fā)酵氮源比較，現(xiàn)有的微生物發(fā)酵用氮源，以動物資源為原料的產(chǎn)品主要有蛋白胨和牛肉浸膏，以植物資源為原料的產(chǎn)品主要有大豆餅粉。在微生物發(fā)酵生產(chǎn)中，動物資源為原料的氮源發(fā)酵效果明顯優(yōu)于植物資源為原料的氮源，但價格上動物資源為原料的氮源大大高于植物資源為原料的產(chǎn)品。與現(xiàn)有發(fā)酵用商品氮源比較，蝦蛋白的效果與蛋白胨，牛肉浸膏相當，但生產(chǎn)成本較低，有明顯的經(jīng)濟優(yōu)勢。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行進一步描述，但本發(fā)明的保護范圍并不僅限于此實施例I :海蝦加工為蝦仁的副產(chǎn)物蝦頭100公斤(購自舟山市西峰水產(chǎn)有限公司)，粉碎至10目，用20目孔徑的篩網(wǎng)壓濾，濾渣加水攪拌，再次用20目孔徑篩網(wǎng)壓濾，濾液合并，加水調(diào)節(jié)其中固形物含量為8%，用80目孔徑的篩網(wǎng)再過濾一次，取濾液加入98%質(zhì)量分數(shù)的濃硫酸(上海青析化工科技有限公司生產(chǎn))至硫酸含量達到15 g/L，加熱至100°C，攪拌水解蛋白4. 5小時，用飽和氫氧化鈉(上海青析化工科技有限公司生產(chǎn))水溶液中和至中性。真空濃縮(真空度O. 9大氣壓，溫度90°C)至固形物濃度18%。噴霧干燥得到蝦蛋白粉，干基蛋白質(zhì)含量達81. 2%。將噴霧干燥所得的蛋白粉作為酵母發(fā)酵的氮源配入發(fā)酵培養(yǎng)基，配制900ml。具體為葡萄糖(鄭州金光食品配料有限公司生產(chǎn))150g/L，蝦蛋白粉按葡萄糖質(zhì)量的25%配入(37.5 g/L)，無機鹽類(均為上海青析化工科技有限公司生產(chǎn)):硫酸胺2 g/L, KH2P045 g/L,MgSO4. 7H200. 4 g/L, CaCl2O. I g/L，溶劑為水，調(diào)節(jié)pH值為4. 0。以市售商品微生物發(fā)氮源蛋白胨(上海匯合生物科技有限公司生產(chǎn))替代蝦蛋白粉，按相同的配方也配制培養(yǎng)基900ml，作為對比，同時發(fā)酵。酵母種子液的制備K字活性干酵母(宜昌安琪酵母集團生產(chǎn))I. OOg加入60ml滅菌的含葡萄糖60 g/L的糖液中，在38°C活化I. 5小時，即為種子液。酵母發(fā)酵方法所配制培養(yǎng)基在500ml三角瓶裝量300ml，每個樣平行配三瓶，115°C下滅菌30min，將種子液按10% (v/v)接種量接到已滅菌培養(yǎng)基中，在恒溫(32°C )培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。培養(yǎng)15小時后間隔6小時取樣,每次取樣I. Oml,測定發(fā)酵液中的酵母細胞數(shù)、糖度及PH值。培養(yǎng)48小時發(fā)酵終止，將發(fā)酵液蒸餾出100ml，用酒精度計測定其酒精度，試驗結(jié)果取平均值。蝦蛋白粉作氮源的發(fā)酵液糖度為8. 3g/L，酵母細胞數(shù)為8. 6*106，pH值為4. 2，酒精度為10.0% (v/v)。蛋白胨作氮源的發(fā)酵液糖度為13. 3g/L，酵母細胞數(shù)為 7. 7*106，pH 值為 4. 7，酒精度為 10. 0% (v/v)。實施例2
海蝦加工為蝦仁的副產(chǎn)物蝦頭100公斤(購自舟山市西峰水產(chǎn)有限公司)，粉碎至10目，用20目孔徑的篩網(wǎng)壓濾，濾渣加水攪拌，再次用20目孔徑篩網(wǎng)壓濾，濾液合并，加水調(diào)節(jié)其中固形物含量為12%，用80目孔徑的篩網(wǎng)再過濾一次。濾液加入98%質(zhì)量分數(shù)的濃硫酸(上海青析化工科技有限公司生產(chǎn))至硫酸含量達到25 g/L,加熱至100°C，攪拌水解蛋白4小時，用飽和氫氧化鈉(上海青析化工科技有限公司生產(chǎn))水溶液中和至中性。真空濃縮(真空度O. 8大氣壓，溫度IO(TC)至固形物濃度20%。噴霧干燥得到蝦蛋白粉，干基蛋白質(zhì)含量達80. 7%。將噴霧干燥所得的蛋白粉作為酵母發(fā)酵的氮源配入發(fā)酵培養(yǎng)基，配制900ml。具體為葡萄糖(鄭州金光食品配料有限公司生產(chǎn))150g/L，蝦蛋白粉按葡萄糖質(zhì)量的20%配入(30g/L)，無機鹽類(均為上海青析化工科技有限公司生產(chǎn))硫酸胺3g/L，KH2P045g/L,MgSO4. 7H200. 4g/L, CaCl2O. lg/L，溶劑為水，調(diào)節(jié)pH值為4. 0。以市售商品微生物發(fā)氮源牛肉浸膏(上海源聚生物科技有限公司生產(chǎn))替代蝦蛋白粉，按相同的配方也配制培養(yǎng)基900ml，作為對比，同時發(fā)酵。酵母種子液的制備K字活性干酵母(宜昌安琪酵母集團生產(chǎn))I. OOg加入60ml滅菌的含葡萄糖60g/L的糖液中，在38°C活化I. 5小時，即為種子液。酵母發(fā)酵方法所配制培養(yǎng)基在500ml三角瓶裝量300ml，每個樣平行配三瓶，115°C下滅菌30min，將種子液按10%接種量接到已滅菌培養(yǎng)基中，在恒溫(32°C )培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。培養(yǎng)15小時后間隔6小時取樣，每次取樣I. Oml，測定發(fā)酵液中的酵母細胞數(shù)、糖度及PH值。培養(yǎng)48小時發(fā)酵終止，將發(fā)酵液蒸餾出100ml，用酒精度計測定其酒精度，試驗結(jié)果取平均值。蝦蛋白粉作氮源的發(fā)酵液糖度為8. 7 8/1，酵母細胞數(shù)為8.2*106，？!1值為4.3，酒精度為10. 0%(ν/ν)ο牛肉浸膏作氮源的發(fā)酵液糖度為7. 8 g/L，酵母細胞數(shù)為9. 9*106，pH值為4. 5，酒精度為10. 0% (v/v)。實施例3 海蝦加工為蝦仁的副產(chǎn)物蝦頭100公斤(購自舟山市西峰水產(chǎn)有限公司)，粉碎至10目，用20目孔徑的篩網(wǎng)壓濾，濾渣加水攪拌，再次用20目孔徑篩網(wǎng)壓濾，濾液合并，加水調(diào)節(jié)其中固形物含量為10%，用80目孔徑的篩網(wǎng)再過濾一次。濾液加入98%質(zhì)量分數(shù)的濃硫酸(上海青析化工科技有限公司生產(chǎn))至硫酸含量達到20 g/L,加熱至100°C，攪拌水解蛋白5小時，用飽和氫氧化鈉(上海青析化工科技有限公司生產(chǎn))水溶液中和至中性。真空濃縮(真空度O. 9大氣壓，溫度80°C)至固形物濃度19%。噴霧干燥得到蝦蛋白粉，干基蛋白質(zhì)含量達81. 0%。將噴霧干燥所得的蛋白粉作為酵母發(fā)酵的氮源配入發(fā)酵培養(yǎng)基，配制900ml。具體為葡萄糖(鄭州金光食品配料有限公司生產(chǎn))150g/L，蝦蛋白粉按葡萄糖質(zhì)量的23%配入(34. 5g/L)，無機鹽類(均為上海青析化工科技有限公司生產(chǎn)):硫酸胺2g/L，KH2P045g/L，MgSO4. 7H200. 4g/L，CaCl2O. lg/L，溶劑為水，調(diào)節(jié)pH值為4. O。以市售商品微生物發(fā)氮源蛋白胨(上海匯合生物科技有限公司生產(chǎn))替代蝦蛋白粉，按相同的配方也配制培養(yǎng)基900ml，作為對比，同時發(fā)酵。酵母種子液的制備K字活性干酵母(宜昌安琪酵母集團生產(chǎn))I. OOg加入60ml滅菌的含葡萄糖60g/L的糖液中，在38°C活化I. 5小時，即為種子液。酵母發(fā)酵方法所配制培養(yǎng)基在500ml三角瓶裝量300ml，每個樣平行配三瓶，115°C下滅菌30min，將種子液按10%接種量接到已滅菌培養(yǎng)基中，在恒溫(32°C )培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。培養(yǎng)15小時后間隔6小時取樣，每次取樣I. 0ml，測定發(fā)酵液中的酵母細胞數(shù)、糖度及PH值。培養(yǎng)48小時發(fā)酵終止，將發(fā)酵液蒸餾出100ml，用酒精度計測定其酒精度，試驗結(jié)果取平均值。蝦蛋白粉作氮源的發(fā)酵液糖度為8. lg/L，酵母細胞數(shù)為8. 5*106，pH值為4. 2，酒精度為10. 0%(ν/ν)ο蛋白胨作氮源的發(fā)酵液糖度為12. 8g/L，酵母細胞數(shù)為7. 9*106，pH值為4. 6，酒精度為10. 0% (v/v)。實施例4 海蝦加工為蝦仁的副產(chǎn)物蝦頭100公斤(購自舟山市西峰水產(chǎn)有限公司)，粉碎至10目，用20目孔徑的篩網(wǎng)壓濾，濾渣加水攪拌，再次用20目孔徑篩網(wǎng)壓濾，濾液合并，加水調(diào)節(jié)其中固形物含量為9%，用80目孔徑的篩網(wǎng)再過濾一次。濾液加入98%質(zhì)量分數(shù)的濃硫酸(上海青析化工科技有限公司生產(chǎn))至硫酸含量達到22g/L，加熱至100°C，攪拌水解蛋白4小時，用飽和氫氧化鈉(上海青析化工科技有限公司生產(chǎn))水溶液中和至中性。真空濃縮(真空度O. 9大氣壓，溫度IO(TC)至固形物濃度18%。噴霧干燥得到蝦蛋白粉，干基蛋白質(zhì)含量達80. 9%。將噴霧干燥所得的蛋白粉作為酵母發(fā)酵的氮源配入發(fā)酵培養(yǎng)基，配制900ml。具體為葡萄糖(鄭州金光食品配料有限公司生產(chǎn))150g/L，蝦蛋白粉按葡萄糖質(zhì)量的22%配入(33g/L)，無機鹽類(均為上海青析化工科技有限公司生產(chǎn))硫酸胺2g/L，KH2P045g/L,MgSO4. 7H200. 4g/L, CaCl2O. lg/L，溶劑為水，調(diào)節(jié)pH值為4. 0。以市售商品微生物發(fā)氮源牛肉浸膏(上海源聚生物科技有限公司生產(chǎn))替代蝦蛋白粉，按相同的配方也配制培養(yǎng)基900ml，作為對比，同時發(fā)酵。酵母種子液的制備K字活性干酵母(宜昌安琪酵母集團生產(chǎn))I. OOg加入60ml滅菌的含葡萄糖60g/L的糖液中，在38°C活化I. 5小時，即為種子液。酵母發(fā)酵方法所配制培養(yǎng)基在500ml三角瓶裝量300ml，每個樣平行配三瓶，115°C下滅菌30min，將種子液按10%接種量接到已滅菌培養(yǎng)基中，在恒溫(32°C )培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。培養(yǎng)15小時后間隔6小時取樣，每次取樣I. 0ml，測定發(fā)酵液中的酵母細胞數(shù)、糖度及PH值。培養(yǎng)48小時發(fā)酵終止，將發(fā)酵液蒸餾出100ml，用酒精度計測定其酒精度，試驗結(jié)果取平均值。蝦蛋白粉作氮源的發(fā)酵液糖度為8. 4g/L，酵母細胞數(shù)為8. 3*106，pH值為4. 2，酒精度為10.0% (v/v)。牛肉浸膏作氮源的發(fā)酵液糖度為7.5g/L，酵母細胞數(shù)為9.7*106，pH值為4. 4，酒精度為10. 0% (v/v)。由此可見，本發(fā)明蝦蛋白粉與市售商品微生物發(fā)氮源蛋白胨和牛肉浸膏相比，用于酵母發(fā)酵48小時時，糖度低于蛋白胨，高于牛肉浸膏；酵母細胞數(shù)低于牛肉浸膏，高于蛋白胨；發(fā)酵液PH偏低兩者O. 3^0. 5個單位，但產(chǎn)酒精量相同，因此本發(fā)明蝦蛋白的效果與蛋白胨、牛肉浸膏相當，但生產(chǎn)成本較低，有明顯的經(jīng)濟優(yōu)勢。
權(quán)利要求
1.一種作為微生物發(fā)酵氮源的蝦蛋白，由如下方法制得取蝦加工為蝦仁的副產(chǎn)物蝦頭，粉碎，壓濾，濾渣加水攪拌，再次壓濾，合并濾液，加水至固含量為8% 12%，過濾取濾液加入濃硫酸至硫酸濃度為15 25g/L，加熱至100°C攪拌水解4飛小時,水解結(jié)束后用飽和氫氧化鈉水溶液中和至PH為7，真空濃縮至固含量為189Γ20%，噴霧干燥得到所述蝦蛋白粉。
2.制備權(quán)利要求I所述蝦蛋白的方法，所述方法如下取蝦加工為蝦仁的副產(chǎn)物蝦頭，粉碎，壓濾，濾渣加水攪拌，再次壓濾，合并濾液，加水至固含量為8% 12%，過濾取濾液加入濃硫酸至硫酸濃度為15 25g/L，加熱至100°C攪拌水解4飛小時,水解結(jié)束后用飽和氫氧化鈉水溶液中和至PH為7，真空濃縮至固含量為189Γ20%，噴霧干燥得到所述蝦蛋白粉。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述真空濃縮在真空度O.8、. 9大氣壓，溫度8(TlO(TC下進行。
4.如權(quán)利要求I所述的蝦蛋白作為微生物發(fā)酵用氮源的應用。
5.如權(quán)利要求4所述的應用，其特征在于所述蝦蛋白作為氮源用于配制酵母的發(fā)酵培養(yǎng)基，所述發(fā)酵培養(yǎng)基組成如下葡萄糖150g/L，蝦蛋白粉3(T40g/L，硫酸胺2 g/L，KH2PO45g/L, MgSO4. 7H20 O. 4 g/L, CaCl2 0. I g/L，溶劑為水，pH 4. 0。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種可作為微生物發(fā)酵氮源的蝦蛋白產(chǎn)品及其制備方法與應用。所述蝦蛋白粉由如下方法制得取蝦加工為蝦仁的副產(chǎn)物蝦頭，粉碎，壓濾，濾渣加水攪拌，再次壓濾，合并濾液，加水至固含量為8%~12%，過濾取濾液加入濃硫酸(98%)至硫酸濃度為15~25g/L，加熱至100℃攪拌水解4~5小時，水解結(jié)束后用飽和氫氧化鈉水溶液中和至pH為7，真空濃縮至固含量為18%~20%，噴霧干燥得到所述蝦蛋白粉。本發(fā)明與現(xiàn)有蝦蛋白產(chǎn)品作飼料添加劑相比，本發(fā)明制備蝦蛋白作發(fā)酵氮源，經(jīng)濟附加值提高；與現(xiàn)有發(fā)酵用商品氮源比較，蝦蛋白的效果與蛋白胨、牛肉浸膏相當，但生產(chǎn)成本較低，有明顯的經(jīng)濟優(yōu)勢。
文檔編號C07K1/12GK102924563SQ20121042404
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月30日
發(fā)明者錢俊青 申請人:浙江工業(yè)大學